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旋挖钻机施工工法及技术

扩底钻头分类:
与旋挖钻机配套的扩底钻头也分为用于一般土层钻进、切削齿 为合金块或合金钎头的土层扩底钻头及用于硬质基岩及硬质冻土层 钻进、切削具为截齿的岩石扩底钻头。 根据所用钻机不同又分为适合小型钻机钻进的下推式扩底钻头 及适合大型钻机钻进的上压式扩底钻头。 对于粘性太大的粘土层不适合用扩底钻头扩孔。
它根据水位下各种不同土质 设计。DBB型钻斗有:DBB-I、 DBB-II、DBB-III、DBB-IV四种。
岩层双底钻斗
清孔双底钻斗
双底钻斗(DBB)用于钻进地 表淤泥和富水土,特别适用于蒙 脱土。也可代替FBB。
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钻斗
主要用于含水较高的砂土、淤泥、粘土、淤泥质亚粘土、砂砾 层、卵石层和风化软基岩等地层。可根据旋挖斗直径和钻机类型及 所钻地层选用直筒或锥筒,根据地层情况制定斗齿或截齿焊接角度。 旋挖斗底板一般采用高强度锰板制作,切削具为适合钻进软至中软 土层、粘土层、泥质地层的耐磨合金钢铲式斗齿、适合钻进卵石层 及硬质土层的截齿及适合钻进软硬互层及胶结性强的卵砾石层钻进 的斗齿与子弹头截齿混装三种类型。 单层底板适合钻进粘性地层及胶结性强的地层;双层底板适合 钻进砂土层及胶结性差的卵砾石层。进土口分为单开门及双开门: 单开门钻头由于开口大,适合于钻进粒径较大的砾石层及大的卵石 层、漂石层等;双开门钻头适合钻进一般砂土层及小直径砾石层。
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钻斗
操作规程及使用注意事项: 当单开门钻斗进土量为斗容积的5/6,双开门钻头进土量为斗容 积的2/3~4/5时即可提钻,提钻之前要给压反转1~2圈待斗门 关闭后再提钻。
斗门打开后如砂土不能自卸,机动时操作手要反复正反转动钻具, 直至把土卸完,严禁上下提升或左右摆动撞击其它固定物来卸土。
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扩底钻头
如提取扩底钻头时遇阻或收回机构不灵活,严禁强行提钻,需在孔底 不加压的情况下正反转几次即可提出。如遇漂石应停钻,待使用其它方法把 漂石取出后再继续操作。 因粘性土会包住收回机构造成无法收回,一般不推荐钻头在该地层中 钻进;如确需如此,可在孔中适量加水,提钻之前在孔底空转钻具数圈有可 能解阻。 提升钻具时,必须将扩刀完全收拢。每提出钻头后应立即检查开合机 构是否灵活和切削齿是否损坏,有问题检修正常后再下孔。 扩底工作完成后,应立即进行清孔和灌注混凝土,以防桩孔垮塌。
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Casing by Rotary Drive
钢护筒驱动工法及装备
旋挖钻机在钻孔作业中都要埋钢护 筒。国内的方法一般是人工埋钢护筒, 即先挖坑或先钻孔再将护筒埋入。采用 这种方式,第一施工量大,可能要配备 挖掘机等施工设备;第二在钻预埋孔时 会出现塌孔,出现边塌边钻,边钻边塌 的现象。
钢护筒驱动装置能在技术上解决此 问题,这种装置在回填土层、浅层砂卵 石层、多溶洞石灰岩层意事项
检查钻头收缩与张开是否灵活。将钻头吊起然后缓缓放下扩底钻头的扩 底翼将随之收缩和张开,反复数次使钻头动作灵活。
根据工程所需的最大扩底直径确定其行程。将钻头提起使其处于收缩状 态然后再缓缓放下使钻头处于扩底直径,记下两种状态上方管在下方管的位 置差,此差值为扩底行程。 扩底时应逐渐撑开扩刀,随时注意观察动力设备运转情况,及时调节扩 孔刀片的切削土量,防止出现超负荷现象。 由于扩底钻头本身没有清渣机构,所以每次扩底进尺约为总行程的1/3 即要提钻,或靠钻头底部托盘将部分岩粉带出或下捞砂斗将岩粉捞出或下螺 旋钻头捞取孔底钻渣,完成一次扩孔一般需要3~4次提出钻头。
岩石 漂石 块石 卵石 碎石土 碎石 圆砾 角砾 砾砂 粗砂 岩土 砂土中砂 细砂 粉砂 粉土 粘土 粘性土 粉质粘土 素填土 人工填土杂填土 冲填土
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地质和机具的选择
淤泥层
全风化 强风化 中风化 微风化 未风化 极软岩 软岩 较软岩 较硬岩 坚硬岩
泥土,泥砂层 卵石层 强风化岩层 中风化岩层 弱风化岩层 微风化岩层
摩擦加压式钻杆
机锁式钻杆
旋挖钻机可以钻进的岩石层
加护筒,加压机 基岩层 旋挖钻机钻杆选择
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建筑地基岩土分类
相关概念链接
建 筑 地 基 岩 土 分 类
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钻 具——双头螺旋钻头
双头土螺旋钻头
双头较硬岩螺旋钻头
双头螺旋钻头(DSA)适合大 口径和岩石钻孔,它分为双头单螺 螺旋和双头双螺螺旋,DSA为你所 需要的各种型号和规格。
双头锥螺旋钻头
双头软岩螺旋钻头
双头硬岩螺旋钻头
根据不同土质 DSA被分为:DSA-I、 DSA-II 、 DSA-III 、 DSA-IV、 DSA-V五 种类型。
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螺旋钻
土层螺旋钻头
切削具为铲形耐磨合金斗齿或斗齿加截齿。主要用于地下水位 以上的土层、砂土层、含少量粘土的密实砂层以及粒径不大的砾石 层。分单头单螺、双头单螺和双头双螺。单螺钻头由于清渣容易, 回转阻力小,适合钻进卵砾石层及胶结性好的粘土层;双螺钻头携 土能力强,导正性能好,适合钻进松散地层及软硬互层地层。
取心环状筒式钻头结构特征及原理:斗体分内管和外管两层, 外管上焊接主切削齿,内管上焊接副切削齿,内管下端装有承托岩 心的合页片。钻进时岩心将合页片顶开进入管内,提钻时合页片靠 自重处于水平位置将岩心封堵在内管内,将岩心带出孔内。 不取心环状筒式钻头结构特征及工作原理:在钻头筒体下部直 接焊接切削齿,钻进时筒式钻头先将地层环状钻进成圆柱状,然后 再下入螺旋钻头将圆状岩心破碎成碎块,再用捞砂斗将碎块捞出。
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摩擦式钻杆(Friction Kelly Bar)
摩擦式钻杆具有操作简便,在 同一主机上使用可实现更大钻深 (比机锁杆层多)的优点,但靠摩 擦力向钻具传递主机提供的压力, 下压力较小,不适合钻进硬地层。 三一摩擦式钻杆在传统摩擦式钻杆 结构形式基础上增加了外杆上加压 台,这样可防止动力头沿钻杆打滑, 也增大了主机向钻具传递压力的能 力。钻杆上的减振弹簧依据不同的 钻杆在放绳时的惯性力设计,利于 保护主机。根据用户需要,三一可 为用户加设防带杆装置,此装置可 拆卸,能防止任何一节杆被带出。
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机锁式钻杆(Interlocking Kelly Bar)
机锁式钻杆抗扭能 力大,向钻具传递压力 大,无传压损失,适合 钻进硬地层。三一机锁 式钻杆采用高强合金管 材,耐磨合金键条,并 对加压点、下管部件、 挡环、传扭点作特殊的 设计和工艺处理。制备 过程中对钻杆关键件进 行全程控制,确保高可 靠性和长寿命。对初次 使用三一机锁式钻杆的 用户进行操作培训。三 一机锁式钻杆的“防带 杆”装置有三种结构, 可根据用户要求加设。
提钻时如遇卡阻,要在遇卡处上下移动钻具并慢速回转,待解卡 后再提钻,切不可强行提钻。
发现钻齿已磨损严重或损坏要及时更换同一规格齿。
孔内发现异物严禁下钻或把钻具充当事故处理工具处理事故。
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钻 具——单头螺旋钻头
单头土螺旋钻头 混层单头螺旋钻头 单头岩石螺旋钻头
单头螺旋钻头(SSA)、即单头单螺螺旋钻头,单头螺旋钻头被设计用于 岩石层和水位上土层,它为你所需要的各种型号和规格。SSA螺旋钻头被分为: SSA-I、SSA-II、SSA-III三种类型。
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Casing by Rotary Drive
作业机理
作业时动力头通过驱动盘、连接盘、钢护筒驱动连 接器将转矩传递给钢护筒、护筒靴,使钢护筒、护筒靴 产生旋转运动;同时,旋挖钻机加压装置下压动力头并 通过动力头将下压力传递给钢护筒、护筒靴。这样边向 下压边旋转的运动使护筒钻入地层,钢护筒钻入与钻机 取土交替进行,保证了在回填土层、浅层砂卵石层、多 溶洞石灰岩层中不塌孔、不漏水、不浪费混凝土情况下 高效作业。钢护筒驱动装置造价低廉,常作为一些旋挖 钻机生产商的标准配置。
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筒钻
操作注意事项:
钻满时即可提钻,提钻时一定要慢速,因该钻头有内出刃,不 取心钻头也有可能取出岩心或大漂石,如取不出也属正常,因它主 要是形成一切削自由面,以便再下捞砂斗或螺旋钻头钻取。
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钻 具——离心卸渣钻具
土层离心卸渣钻斗(CSB) 离心卸渣钻具是一种小孔钻具, 适用于粘土、软土和泥质胶结岩层。 离心卸渣钻具被分为CSB(土层离 心卸渣钻斗)、CRB(岩层离心卸 渣钻斗) 和CCB(离心卸渣岩芯钻) 三种类型。
筒钻(CB)是一种特殊钻具, 坚硬岩筒钻 通过切割一个环形槽,岩芯就可 被冲锤或螺旋钻头破碎。
硬砂岩筒钻
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筒钻
对于比较硬的基岩地层、大的漂石层及硬质永冻土层直接用螺 旋钻头或旋挖钻头钻进比较困难,需要筒式环状钻头配合螺旋钻头 及捞砂钻头钻进。 分为取心环状筒式钻头和不取心环状筒式钻头。根据所钻地层 不同又分为可用于风化基岩及永冻土层钻进的截齿式环状钻头及用 于硬质基岩钻进的牙轮环状筒式钻头。
按风化程度划分: 未风化、微风化、中风化、强风化和全风化。
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钻 具——单底钻斗
粘土层单底钻斗
凝灰岩单底钻斗
清孔单底钻斗
单底钻斗(FBB)是一种适合粘土和凝灰岩的钻具。根据地下水 位以上土质不同,FBB型钻斗被设计为不同类型:FBB-I、FBB-II、 FBB-III。
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钻 具——双底钻斗
土层双底钻斗 混层双底钻斗
旋挖钻机施工工法及技术
三一旋挖钻机现有工法装备
1. 凯氏钻杆配钻具工法及装备 2. 钢护筒驱动工法及装备
3. 配摇管机工法及装备
4. 反循环工法及装备
5. CFA长螺旋工法及装备
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凯氏钻杆配钻具工法及装备
旋挖钻机常规施工工法。一般国内旋挖钻机生产商会为用户配 备可伸缩钻杆加钻具、短螺旋工作系统。
岩层离心卸渣钻斗(CRB)
离心卸渣岩 芯 钻 ( CCB )
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钻 具——扩孔钻具
适合硬地层 和不牢固岩 层的扩孔钻
适合密实的砂 层、砂砾层和 粘土层的扩孔 钻
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